C-SiC復合材料加工機理和可加工性研究.pdf

1、C/SiC復合材料是一種新型材料,其硬度高、彈性模量高、熱導率小、強度高,材料呈各項異性,加工時切削力大、刀具磨損快。同時,材料層間強度較低,且具有強脆性,進行切削加工時,材料表面易呈層狀、塊狀崩落、撕脫,導致分層、毛刺、撕裂等缺陷,易出現(xiàn)嚴重的表面缺陷,加工難度很大,是典型的難加工材料。為解決這種復合材料加工的難題,本論文首先通過試驗研究驗證了C/SiC復合材料三種加工工藝的加工性能,得出了C/SiC復合材料在采用PCD刀具鉆削和電鍍

2、金剛石磨削刀具磨削時具有良好的加工性能,而銑削性能較差的結(jié)論。其次,通過三維針刺C/SiC復合材料單向碳纖維束層單刃劃切試驗,搭建了C/SiC復合材料二元切削模型,研究了不同切削纖維角單顆粒切削時的纖維斷裂方式和微觀缺陷情況,分析了切削纖維角對切削缺陷形成的影響規(guī)律,總結(jié)了切削參數(shù)對C/SiC復合材料切削質(zhì)量影響規(guī)律的微觀機理,得出了切削纖維角對C/SiC復合材料切削質(zhì)量影響最大的結(jié)論。此外,分析了鉆削、銑削、磨削加工C/SiC復合材料

3、的表面缺陷類型和產(chǎn)生原因,探尋了C/SiC復合材料表面粗糙度的評價方法,研究了不同加工條件、不同工藝參數(shù)下銑削、鉆削、磨削加工C/SiC復合材料的表面粗糙度情況和影響規(guī)律,得出了對C/SiC復合材料加工表面質(zhì)量的評價推薦以毛刺、撕裂和崩邊等表面缺陷為主,以傳統(tǒng)表面粗糙度的檢測結(jié)果作為輔助參考的結(jié)論。最后,通過對C/SiC復合材料鉆削和銑磨刀具、加工質(zhì)量、切削力、切削熱的試驗研究,優(yōu)化了C/SiC復合材料鉆削和銑磨加工工藝,得出了PCD刀